美国熔炉斯伯(CRUCIBLE) CPMM4高钒高速钢 粉末高速钢

CPM M4是目前使用较多的粉末高速钢，它的性能和化学成份类似于ASP23，是目前高速钢中韧性很好，同时又有极佳耐磨性的钢种。一般来说，高速钢的耐磨性会随着总合金成份和最高硬度增加而提高，而韧性则会随合金量的增加而降低，因此才会在传统高速钢M 2的基础上改进。CPM M4耐磨性的好坏取决于热处理后的硬度以及碳化物的形成，CPM M4在M2中增加碳及钒，提高耐磨耗性；同时在考虑韧性的前提下，使用粉末冶金制程改善韧性，使CPM M4的韧性高于传统M2高速钢，根据统计其韧性约为传统高速钢的2-3倍，耐磨性亦为3-5倍。它使用范围颇为广泛，适用于各种冲压模、嵌入模、粉末成型模以及刀具中之拉刀、铣刀、丝攻、剪切刀，任何需耐磨或强韧性的零件均可适用。综合上述两项性质，CPM M4是目前市场上最通用与最佳性能的高速优质钢。使用硬度上则因不同行业而有所不同，视生产需要而定，硬度一般在HRC 60-66之间最为合适。

拉刀，铣刀，齿轮滚刀，轧辊，成型刀，冲压凸模，剃齿刀，凹模。

碳C 1.42%

铬Cr 4.00%

钒V 4.00%

钼Mo 5.25%

钨W 5.50%

锰Mn 0.30%（0.70%）

硫S 0.06%（0.22%）

◆热胀系数

温度°С mm/mm/°С

40-260 11.5X10-6

40-425 11.8X10-6

40-540 12.1X10-6

◆热传导

温度°С W/m- °k

22 18.99

100 20.82

200 22.95

300 23.96

400 24.71

500 25.58

540 26.09

与通常高速钢一样，可顺利磨削。在退火状态下，机械加工能力相当于碳素工具钢（如T10）的1/2。

由于粉末钢CPM M4碳化物分布均匀且细小，所以它比传统高速钢更具优异的磨削性，传统高速钢所使用的磨轮，对CPM钢同样适用。

◆临界温度：840°С

◆锻制 ：1095-1150°С,不低于930°С停锻,锻后缓冷.

◆退火： 加热到870°С,保持2小时 ,以≤15°С/小时的速度,冷至540°С,然后炉冷或静止空气冷却至室温.

退火硬度 BHN 225-255

◆消除应力

●退火工件：加热到595-700°С,保持2小时,炉冷或静止空气冷却至室温.

●硬化工件：加热到比回火温度低15°С,保持2小时,炉冷或静止空气冷却至室温.

◆矫直:在200-430°С温矫为好.

◆硬化

●预热：820-845°С,均匀化。在真空或气氛下热处理，建议在1010-1040°С二次预热.

●奥氏体化：1025-1205°С保持30-45分钟。切削刀具用1175-1205°С,冷作模具钢用1025-1160°С

●淬火：空淬或至少2bar压力气淬至50°С以下。或者淬入540С°盐浴/油，并空冷至50°С以下。

实践中盐浴处理会获得硬化状态下的最大韧性。在1010-750°С区间真空或气氛淬火其冷却速度亦能获得最佳的热处理效果。

◆回火：最低540°С 回火二次,当从≥1150°С加热淬火，需三次回火，每次回火时间至少保持2小时，回火之间要冷却到室温。

◆尺寸变化：+0.15%

淬火加热温度 1025°С 1080°С 1120°С 1150° С 1175°С 1205°С

最小保温时间(分钟) 45 30 20 15 10 5

淬后硬度HRC 59.5 62.5 64.5 65 65 63.5

韧性最大,并有效消除应力的最佳热处理工艺

550℃回火HRC 58 60.5 62 63 64.5 65.5

565℃回火HRC 57.5 59.5 61 62 63.5 64.5

540℃回火HRC 58.5 61 62.5 63.5 65 66

595℃回火HRC 54 56 58.5 60 61.5 62.5

620℃回火HRC 50 53 55 56 58 59

650℃回火HRC 44 48 51 52 54 55

最少回火次数 2 2 2 3 3 3

结果可因硬化方法和截面尺寸不同而改变,盐浴或油淬硬度最高，真空或大气冷却可能低1-2HRC。

根据实际使用和硬度要求，降低淬火温度，可增加韧性。

CPM M4由于它回火温度>540°С，适合氮化,PVD涂层及类似表面处理。CVD涂层温度超过临界温度，结果难以预测。